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電除塵用高頻電源
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高頻電源一般特性
1、增大電暈功率，從而增強粉塵的荷電能力。
高頻電源在純直流供電方式時，二次電壓紋波<1%(單相工頻電源是30%)，輸出平均電壓可達到工頻電源的1.3倍，二次電流最高可達2倍。
2、火花控制更好
高頻電源的火花檢測時間僅為25us，而工頻電源至少要10000 us，因而火花能量小，關斷時間短，恢復速度快，從而提高除塵效率。
3、反電暈控制應用更靈活
高頻電源在應用間歇供電時，最小工作時間和間歇時間均為1ms，調節步長也均為1ms，而工頻電源的工作時間和間歇時間最小為10ms和
20ms，調節步長是20ms的倍數，因此在抑制電場反電暈時，調節更靈活更準確。
4、振打控制優化
一體化的高頻電源控制集成了電場高壓和低壓振打控制，振打功能更為全面，特別是在斷電振打及除塵器整體振打的協調控制上，優勢
可以得到更充分體現，有效地減少了極板積灰，和振打二次飛揚的波動。
5、節能效果
高頻電源的電能利用率達到92%，功率因數可達0.93，相比工頻電源節能25%以上,減少粉塵排放30-50%。在除塵效率不變的前提下，節能
幅度可達40-60%。
6、安裝更容易
高頻電源整機直接安裝在除塵器頂部，節省配電室空間，動力電纜截面更小，控制電纜更少，安裝費用更低。
7、集成度高，重量更輕
高頻電源的一次回路設備、控制設備、高頻變壓器等集成在一起，而重量僅為工頻變壓器的一半。
火花、電弧冗余檢測和卓越的控制
1、火花的檢測采用二次電壓和二次電流信號冗余，電弧的檢測采用一次電流和二次電壓信號冗余，確保在一個信號丟失時仍能可靠的
對火花和電弧進行檢測和控制。
2、自動調節火花檢測靈敏度和火花率定值。
3、根據電除塵器本體狀況，自動修正參數定值，實現電弧的自動控制。
4、系統檢測到火花時，直接控制IGBT開關周期實現對高頻電源的功率輸出的限制，確?；鸹ɑ螂娀〖皶r熄滅。
5、高頻電源采用三斜率的火花恢復斜率控制，火花產生后僅需3ms進行快速恢復，按不同的恢復區域，采用不同斜率速度完成恢復，
接近并達到火花閃絡點?？刂破髯詭ё詫W功能，通過臨近2次閃絡放電點的電壓，分析火花閃絡放點調整火花恢復速度，實現每分鐘不超過
10次的低火花率運行方式，電壓盡量長時間運行在臨界火花閃絡點附近。
實時充電優化軟件(ROQ)
1、實時充電優化軟件ROQ (real time optimisation of Electrical Charging) - 改進了的二次電流及充電比的優化軟件，特別適用
于高比電阻飛灰的收集及處理.
2、ROQ充電優化軟件根據高頻電源二次電流和二次電壓在不同運行工況下的變化，確定高頻電源運行的間隔充電比和脈沖電流，實現
電除塵器的電源優化運行。
3、ROQ充電優化軟件作為下層軟件集成在每個高頻電源控制器主板內，不受其他電除塵器或上位機系統運行是否正常的影響。
4、ROQ充電優化軟件利用高頻電源二次電壓二次電流的波形進行高精度的分析，優化高頻電源的運行方式，完全不需借助其他儀表(如
濁度儀)的信號進行系統優化。
5、高頻電源與工頻電源相比，更適應復雜的反電暈工況
高頻電源不受電源周波的限制，應用間歇供電時可以非常靈活地控制間歇時間及脈沖電流的大小，實現更準確地抑制反電暈。
優越的振打控制功能
高頻電源控制器提供5組可編程DO輸出通道，供振打的定時控制功能，定時器功能完善，可以實現多種不同的振打方式和斷電振打，方
便協調整套除塵器的振打控制。
信實德高頻電源結構特點
1、HFR-III型電除塵器高頻整流變壓器鐵芯采用高新納米晶材料，低壓線圈采用高頻系統專用雙股絲包線繞制，鐵損及銅損低，能量轉
換效率不低于90% ，功率因數0.93
2、采用DSP(TMS320F28335 運行頻率150MHz)芯片作核心控制芯片，采用雙DSP芯片架構，一塊DSP完成高速閉環控制，另一塊DSP完成低
速模擬采集及多任務處理。32位浮點型DSP ----TMS320F28335，性能如下：
1、 高達150MHz運行頻率;
2、 高性能32位CPU：
3、 包含IEEE-754單精度浮點單元(FPU)，單指令32x32MAC16x16雙MAC，哈佛總線架構，快速中斷響應和處理能力，統一存儲器編程模
型，高效C代碼等;
4、 6通道DMA;
5、 大容量片上存儲器：256K閃存，34KSRAM;
6、 片上高性能鎖相環;
7、 支持58個外部中斷的外設中斷擴展(PIE)塊;
8、 128位安全密鑰，有效保護代碼;
9、 18路脈寬調制PWM輸出;
10、3個32位CPU定時器;
11、豐富的外設接口：CAN、SPI、SCI、I2C;
12、16通道12位高速AD轉換器，80ns轉換率;
13、 JTAG邊界掃描支持;
3、逆變單元采用INFINEON(英飛凌)最新第四代IGBT組合式模塊及專配IGBT驅動電路板。內置熱敏電阻：可以更準確地測量基板的溫
度，更快速的進行過熱保護。
4、IGBT模塊、整流模塊及變壓器均采用自然冷卻方式，無強迫風冷或油冷系統。采取加大變壓器箱體容積和儲油量，箱體兩側配散
熱面積和效果更佳的專用散熱片，IGBT散熱板的散熱齒內嵌在變壓器箱體側壁，通過變壓器油自然循環散去整機的熱量。
5、高頻電源控制柜采用304號不銹鋼和防腐蝕工藝制作，避免了電磁感應造成的金屬部件發熱和對控制設備干擾的影響。柜門內外采
用雙側門設計，防護等級達到IP56。為滿足高頻電源在高溫、沿?；驖駸岬忍厥獾貐^使用，控制柜可以單獨設置戶外型機柜工業空調(取
消通風風機)，控制柜內靠空調循環冷卻。
節能優化自動節能控制
控制原理：機組達到或降低對應負荷段時，系統會自動切換預設運行電流進行控制，這樣在低負荷煙氣量小的時段利用除塵器相對變
大的特點進行電除塵器的節能，在高負荷時適當提高電除塵器輸入功率保證除塵器效率和排放。同時配合振打控制，高負荷減少斷電振打，
低負荷時增加斷電振打，按照國內發電廠運營的特點，每天都會有一定長的時段可以讓極板充分清灰，高負荷時更好地保證除塵器效率。
此功能在節電方面較無次此功能時的能耗，可節省35~40%。
高頻電源控制器軟件集成4組運行模式除可以分別設置充電間隔時間外，4組模式均配有各自振打控制定時器，用于控制陰、陽極振打，
并可隨鍋爐負荷或磨煤機總輸出量自動切換振打時間模式。
便捷高速的網絡通訊能力
HFR型高頻電源采用MODBUS TCP以太網通訊方式，組態更方便，信息開放應用更便捷。
高頻電源參數表
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產品型號 |
HFR-Ⅲ |
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高頻電源升壓方式 |
直升式高頻 |
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額定輸入電壓 |
相電壓 380V，50Hz（或按應用現場要求） |
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額定直流輸出電壓/調節范圍 |
72、80KV；10-100% |
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額定直流輸出電流/調節范圍 |
0.6~2.4A；5～100% |
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輸出頻率 |
最大為50kHz |
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電能轉換效率，功率因數 |
額定工作狀態下：轉換效率93%；功率因數0.92 |
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高頻變壓器冷卻方式 |
自然油循環 |
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高頻變壓器防護等級 |
IP56 |
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變壓器油溫升 |
滿負荷運行，不大于35K |
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IGBT溫升 |
滿負荷運行，不大于40K |
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主控芯片廠家、型號 |
美國德州儀器公司\DSP TMS28335PGFA（雙CPU） |
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IGBT廠家 |
英飛凌 |
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IGBT冷卻方式 |
IGBT散熱器內嵌在變壓器箱體，靠變壓器油自然循環冷卻 |
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是否允許輸出瞬間開路 |
允許，控制系統能在1秒鐘內發出輸出開路保護跳機 |
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就地指示儀表 |
一次電路、二次電壓表、二次電流表 |
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就地操控功能 |
高壓啟停及運行報警指示；振打啟停按需配備 |
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通訊接口及協議 |
控制器自帶以太網通訊接口，MODBUS TCP協議 |
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運行環境溫度 |
-35~+45℃（帶遮陽裝置或特殊設計時，適應溫度可達+50℃） |
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重量 |
不超過1100Kg |
信實德高頻電源與其他同類高頻電源性能比較
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HFR-Ⅲ高頻電源 |
傳統高頻電源 |
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1、控制柜體為不銹鋼材質，有單獨柜門，內柜門還設置 有電流、電壓表計；電源、運行和故障指示燈；以及就地 收到啟停操作開關，方便了用戶在就地對設備進行巡視和 操作。 |
1、外殼有些采用工程塑料包裝形式，四周和頂部采用工程塑 料包裹，巡視各部位器件狀態、就地測溫或維護檢修時很不方 便。而且工程塑料易破損或變形對設備防護不利。 |
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2、采用兩顆32位DSP處理器，采樣精度高，火花的檢測和 控制準確，沒有誤檢和漏檢火花的問題。 |
2、多數采用PLC，處理時間ms級，速度較慢，對火花的檢測和 控制不利，而且編程語言簡單，無法對頻率進行監測，不易開 發優化控制軟件。 |
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3、火花熄滅后的快速恢復采用上升三斜率方式，恢復速 度快，臨界火花點時間久，火花率控制在每分鐘10次。 |
3、火花控制時，電流電壓降幅很大，恢復時采用的是重新恢 復運行參數的方式，火花率會達到30~60次/分鐘，電流電壓波 動很大。 |
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4、高壓控制器集成低壓振打控制功能，并且內部擁有8套 定時器可供設置，每個定時器均有起始和結束時間，可在 一日內靈活地設置振打方式。高壓控制可獨自完成斷電振 打功能，無需上位機或PLC配合完成。 |
4、控制器沒有或者很簡單的單一振打定時器，多采用PLC程序 設定振打時間，振打程序設置不靈活，功能單一。斷電振打工 作時需要上位機協調PLC和高頻電源完成，控制時很容易出現 不同步或功能丟失的問題。 |
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5、在進行末電場斷電振打功能，具備降低二次飛揚的間 歇振打控制方式。 |
5、沒有這方面功能。 |
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6、具有自主知識產權ROQ反電暈優化軟件，能實現充電間 隔時間的自動優化，充電間隔時間的精度可達1ms，有效 抑制電場內反電暈。 |
6、基本都是利用伏安特性曲線判斷有無反電暈,而真正有反電 暈時伏安曲線是會嚴重滯后，而且伏安曲線會受到火花和振打 運行的影響。 |
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7、IGBT和變壓器均采用自然油循環冷卻方式，無強迫冷 卻風機和風道。防護等級高，無風機振動，柜內更清潔， 運行更安靜，日常維護量更少。 |
7、采用強迫風冷或油循環，吸風口及風道需經常清理，柜內 易進粉塵；使用油泵進行油循環冷卻時，變壓器油循環路徑復 雜，接頭易發生滲漏，時間久了有可能導致油品質下降，絕緣 降低，影響安全運行。日常維護量大。 |
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8、可以利用鍋爐負荷、投煤量或蒸汽量信號，自動選取 20個不同的運行參數，同時，每段負荷下的振打時間和斷 電振打頻率都可以單獨設定，從而實現不同負荷段下振打 運行的差異化。 |
8、只能通過不斷修改運行參數適應負荷變化，振打頻率也只 能手動修改，操作起來工作量非常的大。 |
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9、控制器集成高速以太網通迅接口，協議采用MODBUS TCP標準協議，與外部聯網非常容易。 |
9、多數采用RS485串口通訊，在控制器數量較多時數據更新速 度很慢，數據交流緩慢且困難；而且均為特殊協議，在與其他 網絡聯網時需要轉換。 |
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10、有專業調試軟件，任何一臺電腦安裝軟件并與控制器 聯網后都可顯示數據和設置，調試參數豐富，顯示直觀且 操作簡單。 |
10、可調整參數較少，功能較少，因此也沒有專用調試軟件。 |
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11、調試軟件可以將每個控制器設置的參數備份存儲成一 個文件，在恢復已設置的運行參數或更換控制器時可 以“一鍵上傳”恢復所有的參數。 |
11、參數需一個一個的輸入，恢復運行參數或更換控制器時花 費較長的時間，也容易出錯，導致運行不正常。 |